[0001] Die Erfindung betrifft einen Fontänenaufsatz für Wasserspiele mit einer verstellbaren
Düse, deren Spaltgröße durch eine koaxiale Verschiebung eines Außenrohrs gegenüber
einem Innenrohr eingestellt wird. Konstruktiv kann eine derartige Düse beispielsweise
durch einen an dem Innenrohr befestigten Prallteller realisiert werden, der durch
die koaxiale Verschiebung der Rohre gegeneinander aus dem Außenrohr heraus- oder in
diesen hineingefahren werden kann.
[0002] Bei derartigen Fontänenaufsätzen wird zur Einstellung der Spaltgröße über eine mit
durch Federn vorgespannten beweglichen Führungskugeln zusammenwirkende Führungskontur
eine Verdrehung der Rohre gegeneinander in die koaxiale Verschiebung übersetzt. So
kann beispielsweise durch eine auf das Außenrohr aufgebrachte Rotationsbewegung ein
variables Wasserbild des Fontänenaufsatzes erzeugt werden.
[0003] Bei den bisher bekannten Ausführungen wird die Führungskugel unmittelbar durch eine
Feder in die Führungskontur gedrückt. Die Führungskugel reibt somit direkt auf der
Feder, so dass Letztere starken Torsionskräften ausgesetzt ist. Beide Elemente verschleißen
daher schnell und müssen aufwendig getauscht werden. Auch lassen sich höhere Wasserdrücke
mit dieser Konstruktion nicht realisieren.
[0004] Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Fontänenaufsatz
bereitzustellen, der verschleißarm ist und sich insbesondere für höhere Wasserdrücke
eignet.
[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst. Dabei ist zwischen Feder und Führungskugel ein Andruckelement angeordnet.
Auf eine direkte Reibung der Führungskugel auf der Feder wird verzichtet, wodurch
die Feder keinen starken Torsionskräften mehr ausgesetzt ist. Zudem kann die Führungskugel
auf dem Andruckelement besser gleiten. In dieser Ausgestaltung sind sowohl die Feder
als auch die Führungskugel einem erheblich geringeren Verschleiß ausgesetzt.
[0006] Vorzugsweise wird eine Verstellung in der Düse über eine auf das Außenrohr aufgebrachte
Rotationsbewegung, beispielsweise mittels eines Zahnriemens, realisiert, da in diesem
Fall das wasserführende Innenrohr ortsfest ist und keine aufwendige Abdichtung und
rotatorische Lagerung erfordert. Mit Vorteil ist die Führungskontur umlaufend ausgebildet,
da zur Steuerung der Düse eine Rotationsbewegung mit konstanter Drehrichtung aufgebracht
werden kann. Das Aufbringen der Rotationsbewegung kann durch alle insbesondere im
Teichbau üblichen Antriebs- und Getriebekonzepte erfolgen.
[0007] Vorzugsweise ist zwischen der Führungskugel und der Führungskontur Spiel vorhanden,
so dass Wasser zum Schmieren und Kühlen in die Zwischenräume eindringen kann.
[0008] Zwar werden zum Zusammenwirken mit der Führungskontur Führungselemente in Form von
Kugeln bevorzugt, es ist jedoch prinzipiell möglich, auch nicht oder nicht exakt sphärische
Führungselemente wie abgerundete Rollen oder Ellipsoide zu verwenden.
[0009] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die insbesondere als
Spiralfeder ausgebildete Feder eine Öffnung auf, in die ein Fortsatz des Andruckelements
eingreift. Die insbesondere zentrische Öffnung der Feder nimmt somit einen Teil des
Andruckelementes auf, wodurch dieses besser geführt wird. Zudem wird die Feder durch
das Andruckelement stabilisiert. Somit wird einer ungünstigen Verformung der Feder
sowie einer ungünstigen Bewegung des Andruckelements entgegengewirkt, was den Verschleiß
weiter minimiert. Neben Spiralfedern ist auch der Einsatz von Tellerfedern oder elastischen
Dämpfern, beispielsweise in Form von Gummizylindern, möglich.
[0010] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Führungskugel
federseitig in einem eine bereichsweise sphärisch ausgebildete Lagerkontur aufweisenden
Kugelwiderlager gelagert, wobei die Lagerkontur einen leicht größeren Radius als die
Kugel aufweist. Durch die Anpassung der Lagerkontur an die Außenkontur der Führungskugel
kann diese auf einer großen Fläche abrollen. Dies bewirkt einen gleichmäßigeren und
daher langsameren Verschleiß der Führungskugel. Vorzugsweise weist das Kugelwiderlager
bis auf eine Ausnehmung, durch die die Feder über das Andruckelement auf die Führungskugel
vorspannend einwirken kann, eine vollständig sphärisch ausgebildete Lagerkontur auf.
[0011] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Feder und das Andruckelement
in einem Gehäuseelement geführt gelagert. Dadurch wird einem Verkanten der Elemente
entgegengewirkt. Zudem ist das Gehäuseelement derart ausgebildet, dass es in einfacher
Weise von dem Fontänenaufsatz abgenommen werden kann. Die darin angeordnete Feder
sowie das Andruckelement sind dadurch leicht zugänglich und auswechselbar. Eine Wartung
des Fontänenaufsatzes ist somit in einfacher Weise möglich.
[0012] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Kugelwiderlager Teil des Gehäuseelements.
Somit sind für eine Wartung neben der Feder und dem Andruckelement auch die Führungskugeln
durch die Demontage des Gehäuseelements leicht zugänglich bzw. auswechselbar.
[0013] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Gehäuseelement
einen durchgehenden Kanal zur Aufnahme der Feder auf, der durch einen Verschluss von
außen geschlossen werden kann. Der Verschluss wirkt dabei als Widerlager für die Feder.
Durch die Abnahme des Verschlusses ist die Feder aus dem Gehäuseelement herausnehmbar
und kann daher ausgewechselt werden, ohne dass das Gehäuseelement ausgebaut werden
muss.
[0014] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Gehäuseelement eine an
den Außenradius des Innenrohrs angepasste Grenzkontur auf. Das zur Lagerung der Feder
und des Andruckelements sowie ggf. der Führungskugel ausgebildete Gehäuseelement trägt
durch seine komplementär zum Außenradius des Innenrohrs angepasste Grenzkontur zur
Abstützung und somit zu einer ruhigen und geführten Rotation der Rohre gegeneinander
bei.
[0015] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die umlaufende
Führungskontur derart ausgebildet, dass pro Umdrehung mehrere koaxiale Bewegungen
auf und ab realisiert werden. Insbesondere ist die Führungskontur entlang der Umfangsrichtung
wellenförmig ausgebildet. Dadurch sind hochfrequente Schließzyklen bei vergleichsweise
geringer Rotationsgeschwindigkeit realisierbar.
[0016] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zumindest zwei umlaufende
Führungskonturen vorgesehen. Diese parallel zueinander verlaufenden Führungskonturen
wirken jeweils mit zumindest einer durch wenigstens eine Feder vorgespannten beweglichen
Führungskugel zusammen und erhöhen die Stabilität des Fontänenaufsatzes, insbesondere
bei höheren Drücken und/oder höheren Rotationsgeschwindigkeiten. Zur Vereinfachung
der Wartung und exakten Parallelanordnung der Führungskugel sind die mit ihrer jeweiligen
Führungskontur zusammenwirkenden Führungskugeln in einem gemeinsamen Gehäuseelement
vorzugsweise übereinander gelagert.
[0017] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wirken mit jeweils
einer umlaufenden Führungskontur zumindest zwei, bevorzugt drei, besonders bevorzugt
vier Führungskugeln zusammen. Mehrere Führungskugeln auf derselben Führungskontur
sind vorzugsweise mit konstanten Abständen in Umfangsrichtung zueinander angeordnet,
so dass beispielsweise bei vier Kugeln je eine auf der 3-, 6-, 9- und 12-Uhr-Position
angeordnet ist. Die Verwendung mehrerer Führungskugeln auf derselben Führungskontur
erhöht die Stabilität des Fontänenaufsatzes, insbesondere bei dem Einsatz höherer
Drücke und/oder höherer Rotationsgeschwindigkeit.
[0018] Zur Vereinfachung der Montage und Wartung ist vorzugsweise jeder Führungskugel auf
derselben Führungskontur ein eigenes Gehäuseelement zugeordnet. Sind zudem mehrere
Führungskonturen vorgesehen, werden die in unterschiedlichen Konturen verlaufenden
Führungskugeln vorzugsweise übereinander in einem gemeinsamen Gehäuseelement angeordnet.
Dadurch wird ebenfalls die Montage und Wartung vereinfacht.
[0019] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Fontänenaufsatz
zumindest einen von der Außenseite zur Innenseite des Außenrohres verlaufenden Schmierkanal
auf. Zwischen Außen- und Innenrohr kann so Wasser zum Schmieren und Kühlen eindringen.
Der Schmierkanal ist dabei vorzugsweise so angeordnet, dass er bei Gebrauch der Fontäne
unterhalb des Wasserspiegels liegt.
[0020] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform mündet der Schmierkanal in einer
äußeren, umlaufenden Nut, in der ein Dichtungselement mit Untermaß angeordnet ist.
Das Dichtungselement hält somit größere Schmutzpartikel ab, in den Schmierkanal einzudringen,
wobei Wasser zum Schmieren und Kühlen den Kanal weiterhin passieren kann. Ein Zusetzen
des Fontänenaufsatzes mit grobem Schmutz wird somit effektiv verhindert.
[0021] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Außenrohr auf seiner Innenseite
mehrere umlaufende Rillen zur Aufnahme von Schmutz auf. Somit werden vor allem kleinere
Schmutzpartikel, die insbesondere nicht von dem Dichtungselement abgehalten werden,
in den Rillen gesammelt, so dass die Bewegung der Rohre gegeneinander nicht gestört
wird. In bestimmten Intervallen kann der Fontänenaufsatz auseinandergebaut und so
der Schmutz aus den Rillen entfernt werden.
[0022] Insgesamt wird durch die vorliegende Erfindung ein Fontänenaufsatz bereitgestellt,
der verschleißarm ein variables Wasserbild erzeugt, wobei auch höhere Drücke und/oder
höhere Rotationsgeschwindigkeiten verwendet werden können, und der zudem leicht montiert
und gewartet werden kann.
[0023] Weitere Vorteile und Einzelheiten sind den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen
zu entnehmen. In den schematischen Figuren zeigen:
- Fig. 1
- einen erfindungsgemäßen Fontänenaufsatz in einer teilweise geschnittenen Darstellung,
- Fig. 2
- ein Detail des Gegenstands aus Fig. 1,
- Fig. 3
- ein Detail des erfindungsgemäßen Gegenstands aus Fig. 1 in einer Explosionsdarstellung,
- Fig. 4
- das Detail aus Fig. 3 in einer zusammengebauten Querschnittsansicht,
- Fig. 5
- einen erfindungsgemäßen Fontänenaufsatz ähnlich Fig.1 in einer Draufsicht,
- Fig. 6
- den Gegenstand aus Fig. 5 in einer geschnittenen Darstellung,
- Fig. 7
- das Wasserbild des Gegenstands aus Fig. 6,
- Fig. 8
- den Gegenstand aus Fig. 5 mit nach oben verschobenem Außenrohr,
- Fig. 9
- das Wasserbild des Gegenstands aus Fig. 8, und
- Fig. 10
- eine Schnittdarstellung gemäß Fig. 6 mit herausgenommenem Innenrohr.
[0024] Gleich oder ähnlich wirkende Teile sind - sofern dienlich - mit identischen Bezugsziffern
versehen. Einzelne technische Merkmale der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele
können auch mit den Merkmalen der vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele sowie den
Merkmalen des Anspruchs 1 zur erfindungsgemäßen Weiterbildungen führen.
[0025] Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Fontänenaufsatz 2 mit einem Außenrohr 4 und
einem Innenrohr 6, wobei ein im Innenrohr 6 angeordnetes und gegenüber diesem festgelegtes
Prallelement 8, in Form eines Pralltellers, zusammen mit einer Innenseite 10 des Außenrohrs
4 eine Düse 12 ausbildet, deren Spaltgröße durch eine koaxiale Verschiebung V des
Außenrohrs 4 gegenüber dem Innenrohr 6 entlang einer Ventilachse A eingestellt wird.
Die koaxiale Verschiebung V wird durch eine Verdrehung R der Rohre 4, 6 gegeneinander
bewirkt. Zu diesem Zweck ist das Innenrohr 6 auf einer Außenseite 13 mit zwei wellenförmig
umlaufenden und zueinander parallel verlaufenden Führungskonturen 14 versehen, die
mit durch Federn 16 vorgespannten Führungskugeln 18 zusammenwirken. Eine auf das Außenrohr
4 aufgebrachte Rotationsbewegung R wird durch die zusammenwirkenden Führungskugeln
18 und Führungskonturen 14 in die koaxiale Verschiebung V übersetzt.
[0026] Fig. 2 zeigt die Führungskugeln 18 in Detailansicht, wobei nun auch das Innenrohr
6 geschnitten dargestellt ist. Zwischen den Federn 16 und den Führungskugeln 18 ist
jeweils ein Andruckelement 19 angeordnet, das bessere Gleiteigenschaften aufweist
als die Feder 16. Ein Fortsatz 20 des Andruckelements 19 ragt in eine Öffnung der
Feder 16 hinein, wodurch diese stabilisiert wird. Gleichzeitig wird das Andruckelement
19 durch die den Fortsatz 20 umgebene Feder 16 besser geführt. Die Führungskugeln
18 sind federseitig mit jeweils einem eine sphärisch ausgebildete Lagerkontur aufweisenden
Kugelwiderlager 22 gelagert, wobei die Feder 16 über das Andruckelement 19 durch eine
Ausnehmung im Kugelwiderlager 22 auf die Führungskugeln 18 einwirken kann. Die Lagerkontur
weist dabei einen leicht größeren Radius als die Führungskugel 18 auf. Die Führungskugeln
18 sind sowohl gegenüber den Führungskonturen 14 als auch gegenüber dem Kugelwiderlager
22 mit etwas Spiel gelagert, wodurch in die entsprechenden Zwischenräume Wasser zum
Schmieren und Kühlen eindringen kann.
[0027] Damit zwischen Außenrohr 4 und Innenrohr 6 Wasser zum Schmieren und Kühlen eindringen
kann, weist der Fontänenaufsatz 2 einen von einer Außenseite 24 zur Innenseite 10
des Außenrohres 4 verlaufenden Schmierkanal 26 auf. Der Schmierkanal 26 mündet nach
außen hin in einer äußeren, umlaufenden Nut, in der ein Dichtungselement 28 mit Untermaß
angeordnet ist, so dass zwar Wasser eindringen kann, jedoch größere Schmutzpartikel
abgehalten werden. Auf der Innenseite 10 des Außenrohres 4 sind zudem mehrere umlaufende
Rillen 30 vorhanden, in denen sich kleinere Schmutzpartikel ablagern können, die an
dem Dichtungselement 28 vorbei in das Innere des Fontänenaufsatzes 2 gelangt sind,
so dass die Schmierung nicht negativ beeinflusst wird.
[0028] Feder 16 und Andruckelement 19 sind gemeinsam in einem Gehäuseelement 32 geführt
gelagert. Das Gehäuseelement 32 ist herausnehmbar und ermöglicht eine einfache Wartung
und insbesondere die bequeme Auswechslung von Federn 16 und Andruckelementen 19. Zudem
wird das Kugelwiderlager 22 von dem Gehäuseelement 32 mit ausgebildet, so dass auch
diese durch Abnehmen des Gehäuseelements 32 zugänglich sind.
[0029] Das Gehäuseelement 32 weist einen durchgehenden Kanal 33 (s. Fig. 4) zur Aufnahme
der Federn 16 auf, der durch einen Verschluss 34 von außen geschlossen werden kann.
Durch das Abnehmen des Verschlusses 34 können so die Federn 16 aus dem Gehäuseelement
32 herausgenommen werden, ohne dieses selbst herauszunehmen.
[0030] Fig. 3 zeigt das Gehäuseelement 32 mit den Elementen, die zumindest teilweise darin
gelagert werden, in einer Explosionsdarstellung. Zur Befestigung des Gehäuseelements
32 an dem Außenrohr 4 sind vier Öffnungen 36 für Befestigungsmittel vorgesehen. Zur
Befestigung des Verschlusses 34 an dem Gehäuseelement 32 können entsprechende Öffnungen
bzw. Gewinde vorgesehen sein.
[0031] Wie in Fig. 4 zu sehen ist, weist das Gehäuseelement 32 ferner eine an den Außenradius
des Innenrohrs 6 angepasste Grenzkontur 38 auf. Zudem ist das Gehäuseelement 32 mit
zwei seitlich des Kugelwiderlagers 22 (nicht gezeigt) angeordneten Flanschflanken
40 versehen, in deren Bereich die Öffnungen 36 (nicht gezeigt) für Befestigungsmittel
angeordnet sind.
[0032] Fig. 5 zeigt einen erfindungsgemäßen Fontänenaufsatz 2 mit einem unter dem Außenrohr
4 angeordneten Antriebssegment 42, das über eine Zahnkontur 44 angetrieben werden
kann. Eine auf das Antriebssegment 42 aufgebrachte Rotationsbewegung R um die Ventilachse
A wird über Mitnehmer 46 auf das Außenrohr 4 übertragen. Die in den Gehäuseelementen
32 gelagerten Führungskugeln 18 (nicht gezeigt) übertragen die Rotationsbewegung R
in eine koaxiale Verschiebung V des Außenrohrs 4 gegenüber dem feststehenden Innenrohr
6, von dem nur der Prallteller 8 zu sehen ist. Im Bereich der Mitnehmer 46 ermöglichen
entsprechende Schlitze 48 eine Auf- und Abbewegung des Außenrohres 4.
[0033] Fig. 6 zeigt den Gegenstand aus Fig. 5 in einer Schnittdarstellung. Das Prallelement
8 ist über einen Schaft 50 an dem Innenrohr 6 festgelegt. Am unteren Ende des Schafts
50 befindet sich ein aus mehreren Flügeln bestehender Strömungsrichter 52. Das Innenrohr
6 ist an einem Wassereinlassstutzen 54 über ein Schraubgewinde festgelegt. Das Antriebsmodul
42 ist über Kugellager 56 gegenüber dem Einlassstutzen 54 um die Ventilachse A drehbar
gelagert. Das Prallelement 8 und die Innenseite 10 des Außenrohres 4 bilden die Düse
12 aus. Die Führungskugeln 18 befinden sich bezüglich der Führungskontur 14 in der
tiefstmöglichen Position, so dass das Außenrohr 4 in Axialrichtung am weitesten von
dem Prallelement 8 entfernt ist und das Wasser in einer eher horizontalen Richtung
H aus der Düse 12 entweicht. Das entsprechende Wasserbild ist in Fig. 7 dargestellt.
[0034] Hingegen ist in Fig. 8 das Außenrohr 4 in seiner höchstmöglichen Position dargestellt,
wobei die Innenseite 10 des Außenrohrs 4 das Prallelement seitlich umgrenzt, so dass
Wasser in einer im Wesentlichen vertikal verlaufenden Richtung V' die Düse 12 verlässt.
Das entsprechende Wasserbild ist in Fig. 9 dargestellt.
[0035] Fig. 10 zeigt den Gegenstand aus Fig. 6 mit herausgenommenem Innenrohr 6. Zu sehen
ist, dass bezüglich der Ventilachse A in Umfangsrichtung vier Gehäuseelemente 32 mit
jeweils zwei je mit einer Führungskontor 14 zusammenwirkenden Führungskugeln 18 vorgesehen
sind. Das Außenrohr 4 weist zudem auf seiner Innenseite 10 mehrere umlaufende Rillen
30 zur Aufnahme von Schmutz auf.
1. Fontänenaufsatz (2) für Wasserspiele mit einer verstellbaren Düse (12), deren Spaltgröße
durch eine koaxiale Verschiebung (V) eines Außenrohrs (4) gegenüber einem Innenrohr
(6) eingestellt wird, wobei zur koaxialen Verschiebung (V) zwischen Außenrohr (4)
und Innenrohr (6) durch eine Verdrehung (R) der Rohre (4, 6) gegeneinander zumindest
eine durch wenigstens eine Feder (16) vorgespannte bewegliche Führungskugel (18) mit
einer Führungskontur (14) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Feder (16) und der Führungskugel (18) ein Andruckelement (19) angeordnet
ist.
2. Fontänenaufsatz (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die insbesondere als Spiralfeder ausgebildete Feder (16) eine Öffnung aufweist und
das Andruckelement (19) einen Fortsatz (20) aufweist, der in die Öffnung der Feder
(16) eingreift.
3. Fontänenaufsatz (2) nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Führungskugel (18) federseitig in einem eine bereichsweise sphärisch
ausgebildete Lagerkontur aufweisenden Kugelwiderlager (22) gelagert ist, wobei die
Lagerkontur einen leicht größeren Radius als die Führungskugel (18) aufweist.
4. Fontänenaufsatz (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gehäuseelement (32), in dem die Feder (16) und das Andruckelement (19) geführt
gelagert sind.
5. Fontänenaufsatz (2) nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelwiderlager (22) Teil des Gehäuseelements (32) ist.
6. Fontänenaufsatz (2) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (32) einen durchgehenden Kanal (33) zur Aufnahme der Feder (16)
aufweist, der durch einen Verschluss (34) von außen geschlossen werden kann.
7. Fontänenaufsatz (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseelement (32) eine an den Außenradius des Innenrohrs (6) angepasste Grenzkontur
(38) aufweist.
8. Fontänenaufsatz (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Führungskontur (14) derart ausgebildet ist, dass pro Umdrehung mehrere
koaxiale Verschiebungen (V) auf und ab realisiert werden.
9. Fontänenaufsatz (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest zwei umlaufende Führungskonturen (14).
10. Fontänenaufsatz (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei, bevorzugt drei, besonders bevorzugt vier, Führungskugeln (18) mit
jeweils einer umlaufenden Führungskontur (14) zusammenwirken.
11. Fontänenaufsatz (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen von der Außenseite (24) zur Innenseite (10) des Außenrohres (4) verlaufenden
Schmierkanal (26).
12. Fontänenaufsatz (2) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmierkanal (26) in einer äußeren, umlaufenden Nut mündet, in der ein Dichtungselement
(28) mit Untermaß angeordnet ist.
13. Fontänenaufsatz (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das Außenrohr (4) auf seiner Innenseite (10) mehrere umlaufende Rillen (30) zur Aufnahme
von Schmutz aufweist.